[發(fā)明專利]一種液相釜式法聚丙烯生產(chǎn)方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710795523.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109456428B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊芝超;仝欽宇;張雅茹;杜亞鋒;陳江波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號(hào): C08F10/06
• 分類號(hào): C08F10/06;C08F2/01;C08F2/02;C08F2/34;C08F110/06;B01J3/04;B01J19/18
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;方莉

本發(fā)明涉及一種液相釜式法聚丙烯生產(chǎn)方法，其包括：步驟A，將聚丙烯催化劑和液相丙烯在預(yù)聚合反應(yīng)器中混合并發(fā)生反應(yīng)，得到丙烯預(yù)聚物；步驟B，在預(yù)聚物料分配系統(tǒng)中將預(yù)聚物料按照預(yù)定比例分成多股物流，分別進(jìn)入下游的至少一個(gè)液相釜式反應(yīng)器和與液相釜式反應(yīng)器串聯(lián)且位于液相釜式反應(yīng)器下游的至少一個(gè)氣相反應(yīng)器；所述預(yù)聚物料包括步驟A中得到的帶有丙烯預(yù)聚物的活性催化劑和液體丙烯；步驟C，液相釜式反應(yīng)器中，在液相丙烯介質(zhì)中，和與液相釜式反應(yīng)器串聯(lián)的氣相反應(yīng)器中，在氣相丙烯介質(zhì)中，進(jìn)行丙烯的均聚或共聚反應(yīng)，得到聚丙烯產(chǎn)物；以及任選地步驟D，將所得聚丙烯產(chǎn)物在氣相反應(yīng)器中繼續(xù)進(jìn)行丙烯的均聚或共聚反應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于烯烴聚合技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液相釜式法聚丙烯生產(chǎn)方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著世界對(duì)石化產(chǎn)品的需求量持續(xù)增加，石化廠和煉油廠反復(fù)擴(kuò)產(chǎn)，副產(chǎn)丙烯的規(guī)模也相應(yīng)增加。在這種狀況下，各石化廠紛紛對(duì)聚丙烯的生產(chǎn)裝置進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)改造，或建設(shè)新的聚丙烯生產(chǎn)線。

聚丙烯有多種生產(chǎn)工藝，不同的生產(chǎn)工藝主要表現(xiàn)在采用的反應(yīng)器不同。采用液相本體丙烯作為聚合介質(zhì)時(shí)，丙烯聚合用的Ziegler-Natta催化劑聚合活性高，撤熱也相對(duì)容易，因而是目前使用最為廣泛的聚丙烯生產(chǎn)方法。三井油化公司的Hypol工藝采用攪拌釜液相反應(yīng)器與氣相流化床反應(yīng)器相結(jié)合的方式。Hypol聚丙烯工藝根據(jù)所用反應(yīng)器數(shù)量的不同有多種形式，如：雙液相釜式反應(yīng)器雙氣相反應(yīng)器、雙液相釜式反應(yīng)器單氣相反應(yīng)器、單液相釜式反應(yīng)器雙氣相反應(yīng)器、單液相釜式反應(yīng)器單氣相反應(yīng)器。

Hypol工藝采用間歇預(yù)聚，該工藝在催化劑配制階段對(duì)催化劑進(jìn)行活化，而后與微量丙烯進(jìn)行預(yù)聚合，預(yù)聚倍數(shù)通常在3倍以下。由于預(yù)聚倍數(shù)低，Hypol工藝催化劑的聚合活性也不是很高。預(yù)聚的過(guò)程中催化劑懸浮在己烷中，預(yù)聚后用己烷輸送預(yù)聚物到液相釜式反應(yīng)器中。因此，Hypol工藝聚丙烯裝置每年都要消耗幾百噸己烷，這些己烷不僅成本高昂，而且最終殘余在聚丙烯中增加聚丙烯的揮發(fā)份，降低聚丙烯的品質(zhì)。

丙烯聚合所用的齊格勒納塔催化劑在反應(yīng)初期存在一個(gè)反應(yīng)高峰，這時(shí)放熱量大，而高峰過(guò)后反應(yīng)急劇減弱。正常生產(chǎn)時(shí)聚合反應(yīng)高峰的放熱量必須控制在反應(yīng)釜撤熱能力以下。在Hypol工藝聚丙烯裝置中這個(gè)反應(yīng)高峰在第一液相釜式反應(yīng)器中。由于釜式反應(yīng)器相對(duì)表面積小，換熱能力差，第一液相釜式反應(yīng)器成為制約Hypol工藝單生產(chǎn)線產(chǎn)能提高的瓶頸。在新建的年產(chǎn)20萬(wàn)噸以上的聚丙烯生產(chǎn)線，已經(jīng)沒(méi)有采用Hypol工藝聚丙烯技術(shù)的工廠了。

對(duì)于已建成的Hypol工藝聚丙烯裝置，由于上游石化生產(chǎn)丙烯來(lái)源的增加，也面臨著迫切的技術(shù)需求進(jìn)行擴(kuò)能改造。

國(guó)產(chǎn)SPG工藝采用單液相釜式反應(yīng)器與臥式氣相反應(yīng)器相結(jié)合的方式。在SPG工藝中聚合反應(yīng)高峰也在第一液相釜式反應(yīng)器中。由于釜式反應(yīng)器相對(duì)表面積小，換熱能力差，第一液相釜式反應(yīng)器成為制約SPG工藝單生產(chǎn)線產(chǎn)能提高的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種液相釜式法聚丙烯生產(chǎn)方法。采用該方法對(duì)現(xiàn)有Hypol工藝和SPG工藝聚丙烯裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造，能夠有效提高聚丙烯裝置的產(chǎn)量，且能夠降低裝置的己烷消耗和減少聚丙烯的揮發(fā)份。

為此，本發(fā)明提供了一種液相釜式法聚丙烯生產(chǎn)方法，其包括：

步驟A，將聚丙烯催化劑和液相丙烯在預(yù)聚合反應(yīng)器中混合并發(fā)生反應(yīng)，得到丙烯預(yù)聚物料；

步驟B，在預(yù)聚物料分配系統(tǒng)中將預(yù)聚物料按照預(yù)定比例分成多股物流，分別進(jìn)入下游的至少一個(gè)液相釜式反應(yīng)器和與液相釜式反應(yīng)器串聯(lián)且位于液相釜式反應(yīng)器下游的至少一個(gè)氣相反應(yīng)器；所述預(yù)聚物料包括步驟A中得到的帶有丙烯預(yù)聚物的活性催化劑和液體丙烯；

步驟C，液相釜式反應(yīng)器中，在液相丙烯介質(zhì)中，和與液相釜式反應(yīng)器串聯(lián)的氣相反應(yīng)器中，在氣相丙烯介質(zhì)中，進(jìn)行丙烯的均聚或共聚反應(yīng)，得到聚丙烯產(chǎn)物；以及任選地